УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ НЕОРГАНИЗОВАННЫХ ВЫБРОСОВ ОТ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО АГРЕГАТА Российский патент 2006 года по МПК C21C5/38 

Изобретение относится к области металлургического производства, в частности к системам для улавливания неорганизованных выбросов от металлургических агрегатов, например от электродуговых печей.

Известны устройства для улавливания и отвода газов электродуговой печи, содержащие вытяжной зонт, расположенный над сводом в фонарной зоне крыши здания, газоход с дымососом и фильтром, вытяжную трубу (см., например: Алиев Г.М. Техника пылеулавливания и очистки промышленных газов. Справочник. М.: Металлургия, 1986, с.440-444.; Осипенко В.Д. и др. Отвод и обеспыление газов дуговых сталеплавильных печей. М.: Металлургия, 1985, с.43-45, 49-51).

Недостатком известных устройств является низкая эффективность пыле- и газоулавливания вследствие большой высоты расположения зонта при значительном расходе воздуха.

Известно устройство для улавливания газов от электродуговой печи, содержащее установленный непосредственно над сводом печи зонт, выполненный в виде усеченного конуса, совмещенный с газоходом (см. патент РФ №2105933, МКИ⁶ F 24 F 7/04, 1988).

Установка зонта непосредственно на сводом агрегата предотвращает распространение неорганизованных выбросов по цеху, позволяет снизить расход воздуха в зонт.

Недостатками устройства являются затрудненность верхней завалки лома с использованием обычных грузоподъемных устройств. Кроме того, устройство неэффективно улавливает выбросы при сливе стали в ковш.

Известно устройство для улавливания пылегазовых выбросов от металлургического агрегата, содержащее подвижный зонт, снабженный входным и выходным отверстиями, закрепленный на траверсе крана и стационарных газоходов, соединенных с вентиляционной системой для удаления выбросов, причем зонт выполнен с возможностью синхронного с металлургическим агрегатом вертикального и горизонтального перемещения (см. заявку на изобретение РФ, №96117662, МКИ⁶ С 21 С 5/38, 1996 г.), которое принято за прототип.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции зонта и привода, неэффективность удаления выбросов при сливе стали в ковш.

Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности пыле- и газоулавливания неорганизованных выбросов от металлургического агрегата во всех режимах его работы, упрощение конструкции.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для улавливания неорганизованных выбросов от металлургического агрегата, содержащем кран с подкрановыми балками, подвижный зонт, выход которого выполнен ответно входу закрепленного на подкрановой балке газохода с возможностью перекрытия его, систему газоудаления с трубой, дымоходом и фильтрами, открывающийся свод и механизм наклона металлургического агрегата с приводами, пульт разливочный и разливочный желоб, согласно предлагаемому техническому решению устройство снабжено установленным над разливочным желобом дополнительным зонтом с газоходом, закрепленным на подкрановой балке, а также тележкой с приводом, установленной на путях, закрепленных к подкрановым балкам, при этом подвижный зонт закреплен на тележке с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль подкрановых балок, приводы подвижного свода и тележки выполнены с возможностью синхронного перемещения, а газоходы от подвижного и стационарного зонта соединены между собой.

Устройство снабжено регулируемым распределительным устройством с заслонкой, входы которого соединены с газоходами зонтов, а выход - с системой газоудаления, заслонка расположена на стыке газоходов и выполнена с возможностью поочередного закрытия газохода стационарного зонта и частичного перекрытия подвижного зонта, причем привод заслонки соединен с пультом управления агрегата с возможностью синхронного срабатывания с механизмом наклона металлургического агрегата.

Привод тележки выполнен в виде канатной системы с обводом лебедки с приводом и барабана, размещенных на противоположных сторонах подвижного зонта вдоль подкрановых балок, а концы каната закреплены с зонтом или тележкой.

Привод заслонки соединен с пультом управления металлургического агрегата с возможностью синхронного срабатывания с открывающимся сводом металлургического агрегата.

Газоходы подвижного и стационарного зонтов соединены друг с другом под острым углом, заслонка снабжена осью, установленной в зоне соединения газоходов, и выполнена в виде цилиндрического сектора с возможностью ограниченного поворота вокруг оси.

Торец выхода подвижного зонта и торец соответствующего входа газохода выполнены под углом 30-60° относительно горизонтальной оси, при этом угол ϕ между плоскостью, проходящей через ось металлургического агрегата на уровне свода, и центром входа газохода и плоскостью, проходящей по торцу входа, составляет 80-90°, причем стационарный зонт снабжен козырьком, установленным в проеме между подвижным зонтом и стационарным зонтом, длина которого больше хода подвижного зонта.

Конструкция предлагаемого устройства поясняется чертежами.

На фиг.1-3 представлены схемы расположения устройства улавливания неорганизованных выбросов в цехе;

На фиг.4 - узел I (тележка с подвижным зонтом) на фиг.1;

На фиг.5-6 - положение подвижного зонта при завалке лома сверху;

На фиг.7 - схема системы газоулавливания и газоудаления;

На фиг.8-10 - схема стыковки газоходов от подвижного и стационарного зонтов с управляемым клапаном;

На фиг.11-13 - вариант исполнения газохода подвижного зонта с козырьком.

Устройство для улавливания и удаления неорганизованных выбросов содержит подвижный 1 (фиг.1-3) и стационарный 2 зонты, расположенные соответственно над сводом 3 металлургического агрегата 4, например электродуговой печи, в печном пролете 5 и над разливным желобом 6 агрегата 4 в разливочном пролете 7. Подвижный зонт 1, например, жестко закреплен в тележке 8 (фиг.4), выполнен с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль подкрановых балок 9, 10 пролетов 5 и 7 посредством тележки 8 по путям 11, жестко закрепленным с балками 9 и 10. Ход зонта 1 (фиг.5, 6) выбирается из условия полного его отвода при завалке лома, например, корзиной 12 при помощи крана 13.

Привод тележки 8 выполнен, например, в виде канатной системы (фиг.2, 3, 8), причем концы каната 14 связаны с зонтом 1 или с тележкой 8 с противоположных сторон и огибают лебедку 15 с приводом 16 и барабан 17, а также обводные ролики 19 и 20.

Газоходы 21 и 22 подвижного 1 и стационарного 2 зонтов, например, жестко связаны с балками 9, 10, а вход 23 газохода 21 выполнен ответно выходу 24 зонта 1 с возможностью взаимодействия с ним.

Газоходы 21 и 22 (фиг.7), например, перед входом в пылеосадительную камеру 25 объединяются в общий газоход 26. В камеру 25 поступает также газ по основному газоходу 27 от печи. Далее газ через систему газоудаления (на фиг.7 не указана), включающую газоход 28, фильтры 29, 30, дымососные вентиляторы 31 и 32, дымоход 33, трубу 34, удаляется в атмосферу (А).

Размеры зонта 2 выбирается исходя из условия обеспечения разливки стали в ковш 35 (фиг.1), транспортируемый краном 36 разливочного пролета 7.

Газоход 21 может быть снабжен регулируемой заслонкой 37, например, выполненной в виде нескольких поворотных пластин 38 (фиг.8) с возможностью частичного перекрытия прохода газохода 21.

Вход фильтров 29 и 30 может быть снабжен, например, регулируемым клапаном 39, привод 40 которого связан с датчиком 41 температуры, установленным на газоходе 28 перед фильтрами 29 и 30.

Пульт управления 42 агрегата 4 обеспечивает открытие свода 3, например, механизмом поворота 43, а также его наклон при разливе стали, например, при помощи гидроцилиндра 44. Пульт 42 выполнен с возможностью синхронного перемещения свода 3, тележки 8.

С целью снижения перепада давления на месте соединения газоходов 21 и 22 (фиг.9 и 10) угол α между ними должен быть минимальным, т.е. острым.

На месте слияния газоходов 21 и 22 может быть установлена регулируемая заслонка 45 (фиг.9-11), например поворотная с возможностью поворота вокруг оси 46 с приводом 47. Заслонка выполнена с возможностью поочередного перекрытия газохода 22 и частичного перекрытия газохода 21. При этом периферийная поверхность заслонки 45 может быть выполнена цилиндрической, а сама заслонка 45 - в виде углового сектора.

При снабжении стыка газоходов 21 и 22 заслонкой 45 пульт 42 выполнен с возможностью синхронного наклона агрегата 4 перемещения гидроцилиндром 44 и переключения заслонки 45, а также перемещения свода 3, тележки и заслонки 45.

Торцы выхода 24 зонта и входа 23 газохода 21 могут быть выполнены наклонными относительно горизонтальной оси под углом 30-60° (фиг.12), а угол ϕ между прямой, проходящей через ось агрегата 4 на уровне свода 3 и центром входа 24 газохода 21 и плоскостью, проходящей по торцу входа 24, составляет 80-90°. Выполнение торцов выхода 24 и входа 23 газохода 21 под углом 30-60° позволяет увеличить площадь входа 23 газохода соответственно от 2-х (угол 30°) до 1.15 (угол 60°) раза. При этом угол существенно увеличивается, повышая тем самым эффективность газулавливания. Наиболее оптимальным является случай, когда угол между плоскостью, проходящей по торцу входа 23, и прямой, проходящей через ось агрегата 4 на уровне свода 3 и центром входа 23, составляет 80-90°. При этом отходящие пыль и газы от агрегата 4 направлены по нормали к поверхности торца входа 23.

В проеме между зонтами 1 и 2 над агрегатом 4 может быть установлен козырек 48 (фиг.13). Длина козырька 48 в направлении перемещения зонта 1 больше длины последнего с участком газохода.

Устройство для улавливания неорганизованных выбросов от печи работает следующим образом.

При плавке зонт 1 (фиг.1-3) расположен над сводом 3 печи 4. Неорганизованные выбросы через зонт 1, газоходы 21, 26, 28, фильтры 29 и 30, а далее очищенный газ через дымоход 33 и трубу 34 выбрасываются в атмосферу (А). При этом заслонка 45 перекрывает проход газохода 22.

При завалке в агрегат, например, лома посредством пульта 42 (фиг.7) дается команда на открытие свода 3 посредством поворотного механизма 43. Одновременно поступает команда на привод 16 лебедки 15 на перемещение тележки 8 с зонтом 1 в левое крайнее положение и на открытие прохода газохода 22 и частичное перекрытие газохода 21 посредством заслонки 45. При полностью открытом своде 3 (фиг.5 и 6) и крайнем левом положении зонта 1 краном 13 печного пролета 5 осуществляется засыпка лома в агрегат 4 из корзины 12. Газы улавливаются зонтом 2 и входом 23 газохода 21. При выполнении входа 23 под углом 30-60° относительно горизонтальной оси и оснащении проема между зонтом 2 и зонтом 1 (в правом его положении) козырьком 48 (фиг.13), выброс из агрегата распределяется между зонтом 2 и входом 23 газохода 21.

При окончании завалки через пульт 42 дается команда на механизм поворота 43, привод 16 тележки 8 и на привод 47 заслонки 45.

При разливе стали при помощи пульта 42 дается команда на механизм поворота 44 и на привод 47 заслонки 45. Газы из желоба 6 улавливаются зонтом 2, а выбросы через щели свода 3 - зонтом 1.

Таким образом, зонты 1 и 2 позволяют улавливать неорганизованные выбросы от агрегата 4 при плавке, завалке и сливе стали в ковш, причем расход газа через газоходы 21, 22 и газоход 27 печи регулируется заслонками 45 и 36. Температура газа на входе в фильтры 29 и 30 регулируется величиной расхода воздуха, поступающего в фильтры 29 и 30 через клапан 39. Привод 40 клапана 39 регулируется датчиком температуры 41.

Расход газов через подвижный зонт 1 регулируется посредством распределительного устройства 37 (фиг.7-8).

Расход газа через газоход 22 при заливке стали из агрегата 4 существенно увеличивается путем частичного перекрытия поворотной заслонкой 45 (фиг.9-11) прохода газохода 21. При плавке, наоборот, закрывается газоход 22, тем самым увеличивая расход газов через газоход 21.

Изобретение относится к области металлургического производства, в частности к системам для улавливания неорганизованных выбросов от металлургических агрегатов, например от электродуговых печей. Устройство включает подвижный зонт, установленный на тележке и выполненный с возможностью ограниченного перемещения вдоль подкрановых балок. Привод тележки соединен с пультом управления агрегата и позволяет тележке перемещаться синхронно со сводом агрегата. Над сливным желобом установлен стационарный зонт, газоход которого соединен с газоходом подвижного зонта. Газоходы снабжены распределительным устройством с заслонкой, выполненной с возможностью поочередного их частичного перекрытия. При использовании изобретения обеспечивается повышение пыле- и газоулавливания неорганизованных выбросов от металлургического агрегата. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для улавливания неорганизованных выбросов от металлургического агрегата, содержащее кран с подкрановыми балками, подвижный зонт, выход которого выполнен ответно входу закрепленного на подкрановой балке газохода с возможностью перекрытия его, систему газоудаления с трубой, дымоходом и фильтрами, открывающийся свод и механизм наклона металлургического агрегата с приводами, пульт управления и разливочный желоб, отличающееся тем, что устройство снабжено установленным над разливочным желобом дополнительным стационарным зонтом с газоходом, закрепленным на подкрановой балке, а также тележкой с приводом, установленной на путях, закрепленных к подкрановым балкам, при этом подвижный зонт жестко закреплен на тележке с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль подкрановых балок, приводы подвижного свода и тележки выполнены с возможностью синхронного перемещения, а газоходы подвижного и стационарного зонтов соединены между собой.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено регулируемым распределительным устройством с заслонкой, входы которого соединены с газоходами зонтов, а выход - с системой газоудаления, заслонка расположена на стыке газоходов и выполнена с возможностью поочередного закрытия газохода стационарного зонта и частичного перекрытия подвижного зонта, причем привод заслонки соединен с пультом управления агрегата с возможностью синхронного срабатывания с механизмом наклона металлургического агрегата.3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод тележки выполнен в виде канатной системы с обводом лебедки с приводом и барабана, размещенных на противоположных сторонах подвижного зонта вдоль подкрановых балок, а концы каната скреплены с зонтом или тележкой.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено регулируемым распределительным устройством с заслонкой, входы которого соединены с газоходами зонтов, а выход - с системой газоудаления, заслонка расположена на стыке газоходов и выполнена с возможностью поочередного закрытия газохода стационарного зонта и частичного перекрытия подвижного зонта, причем привод заслонки соединен с пультом управления агрегата с возможностью синхронного срабатывания с механизмом наклона металлургического агрегата.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что привод заслонки соединен с пультом управления металлургического агрегата с возможностью синхронного срабатывания с открывающимся сводом металлургического агрегата.6. Устройство по любому из пп.4 и 5, отличающееся тем, что газоходы подвижного и стационарного зонтов соединены друг с другом под острым углом, заслонка снабжена осью, установленной в зоне соединения газоходов, и выполнена в виде цилиндрического сектора с возможностью ограниченного поворота вокруг оси.7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что торец выхода подвижного зонта и торец соответствующего входа газохода выполнены под углом 30-60° относительно горизонтальной оси, при этом угол (ϕ) между плоскостью, проходящей через ось металлургического агрегата на уровне плоскости свода и центр входа газохода, и плоскостью, проходящей по торцу входа, составляет 80-90°, причем стационарный зонт снабжен козырьком, установленным в проеме между подвижным и стационарным зонтами, длина которого больше хода подвижного зонта.